汽车安全性是汽车发展的永恒且最重要的命题。随着无人驾驶和汽车智能照明的快速发展,汽车前照灯性能的要求也越来越严苛,毕竟,在理想化的自动驾驶世界中,无论司机夜间驾驶还是行人走路时都会很安全,不需要担心发生车祸事故。Adaptive Driving Beam是一种智能的远光灯系统,它需要摄像头传感器处理对面来车的位置和距离信息,在需要避免眩光的驾驶舱处等进行动态调暗或遮挡,不但保证了更广阔的驾驶员视野还减少了眩目的危险,是当今各大车灯企业研究的重点和未来汽车照明安全的前沿热点。本文选取一款ADB大灯,主要研究以下四个方面的内容:(1)ADB系统的构型分析。首先介绍了整个自适应远光系统的闭环系统,包括传感器、控制器和执行机构三部分;然后主要讲述了本文研究的执行结构机械式ADB大灯,对其进行拆解后详细展示了各个组成部分的特点,阐述了大灯工作的原理,包括底层步进电机的左右上下调节运动和由步进电机带动的顶层光源和滚筒(挡光板)的转动;接着介绍了汽车照明的相关光学概念以及国标中关于汽车灯具的法律法规和国际上对自适应远光的法律法规要求,以及ADB可以实现的功能模式;最后通过光学软件Lucidshape分析了该大灯几种典型的光型和光强分布模式。(2)对机械式ADB大灯搭建RCP平台。主要对现有的机械式ADB大灯执行机构寻找合适的LED驱动和步进电机驱动以便于通过实验室具备的dSPACE工具链结合MATLAB进行控制。首先针对大灯的LED配置分析相关光学参数,对LED的设计做了一些研究,而根据步进电机的特性找到合适的驱动;然后基于dSPACE搭建ADB系统的快速控制原型的平台以及提出了开发ADB系统的硬件在环HIL和驾驶员在环DIL测试方案;最后基于CarMaker进行简单的场景建模和光学模拟,以便对其进行控制算法研究。(3)ADB系统控制算法研究。主要对机械式ADB大灯执行机构的步进电机相关的参数研究,具体包括底层带有滚珠丝杠的步进电机进行灯光主模组的左右摆动、带有推杆结构的步进电机进行上下运动和顶层带有二级减速机构的步进电机滚筒或挡板的控制;接着对法规上要求的其中两种测试场景如对面来车和同向行驶的车辆大灯开环控制进行研究;最后是基于机器学习、支持向量回归的方法进行样本学习、图像识别等构成传感信息的大灯闭环控制的讨论,为后续产品级的完整系统做铺垫。(4)台架试验数据分析。主要介绍了台架试验。首先讲述了实际灯光三维投射和二维平面投影的关系,由此可以有效地进行量化和比较;接着详细分析了ADB的测试法规要求,在对面来车和同向行驶时分别设置相应的距离,基于该机械式ADB大灯为5片LED光源,划分对应的五个区域;最后经测量和计算得到三组数据,对照每一项法规要求,部分测量值要高于规定的数值,但是相差不是很大,基本都在允许的范围内。